发光二极管封装件及其制造方法_3

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光体的Μη 4+的摩尔数是Si的大约0.031倍。第五磷光体的Mn4+的摩尔数是Si的大约0.025倍。第六氟化物基磷光体的Mn4+的摩尔数是Si的大约0.020倍。这里,Si的摩尔数和Μη的摩尔数的总和可以保持在1。
[0082]对包括氟化物基磷光体的发光二极管封装件的白光的光通量的变化、光强度的变化、色坐标的变化等分别进行测量。在本实验示例中,氟化物基磷光体用作红色磷光体,ΒΑΜ基磷光体和量子点磷光体中的一种用作绿色荧光体,ΒΑΜ基磷光体使用BaMgAl1(A7:Eu,量子点磷光体使用CdSe。此外,从发光二极管芯片发射的激发光使用450nm至460nm的波长范围。
[0083]作为测量光通量的结果,测量出包括第四氟化物基磷光体的发光二极管封装件(在下面,第四封装件)的白光示出74.41m的光通量,测量出包括第五氟化物基磷光体的发光二极管封装件(在下面,第五封装件)的白光示出73.21m的光通量,测量出包括第六氟化物基磷光体的发光二极管封装件(在下面,第六封装件)的白光示出72.81m的光通量。即,可以理解的是,光通量基于Mn4+的变化而变化了大约2.5%。
[0084]作为测量光强度的结果(在下文,第一强度),测量出第四封装件的白光示出23540mcd的光强度,测量出第五封装件的白光示出22719mcd的光强度,测量出第六封装件的白光示出23360mcd的光强度。即,可以理解的是,光强度基于Mn4+的变化而变化了大约3.
[0085]作为测量色坐标(CIE)的变化的结果,测量出第四封装件的白光的X坐标为0.264且测量出其1坐标为0.237,测量出第五封装件的白光的X坐标为0.264且测量出其y坐标为0.235,测量出第六封装件的白光的X坐标为0.264且测量出其y坐标为0.234。S卩,可以理解的是,色坐标几乎是独立于Mn4+的常数。
[0086]此外,作为将包括在白光中的红光的峰值波长的强度(PL强度)被设置为1的对比结果,可以测量出第四封装件的绿光的强度为0.32,可以测量出第五封装件的绿光的强度为0.27,可以测量出第六封装件的绿光的强度为0.22。
[0087]同时,对每个封装件的可靠性进行光强度的1000小时的测试。封装件的温度为85 °C且其电流为120mA。
[0088]示出了:在1000小时之后与第一强度相比,第四封装件的光强度降低了 8.5%,第五封装件的光强度降低了 9.4%,第六封装件的光强度降低了 9.7%。此外,示出了:对于第一 CIE坐标,第四封装件的X坐标变化了 -0.013且其y坐标变化了 -0.007,第五封装件的X坐标变化了 -0.013且其y坐标变化了 -0.007,第六封装件的x坐标变化了 -0.012且其y坐标变化了 -0.007。
[0089]S卩,示出了:根据本实验示例的全部的发光二极管封装件的光强度降低地少于10%,且色坐标发生微小的变化。当发光二极管封装件的白色光的光强度降低了 10%或者更多且色坐标的变化大时,难以使用发光二极管封装件适应使用目的。因此,根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件相对于相关技术可以确保在长期使用时的更高的可靠性。
[0090]此外,在封装件的温度为60°C,相对湿度为90%且电流为120mA的状态下,对光强度可靠性测试另外地执行达1000小时。
[0091]在这种情况下,示出了:与第一强度相比,第四封装件的光强度降低了 2.1%,第五封装件的光强度降低了 1.9%,第六封装件的光强度降低了 2.2%。此外,示出了:对于第一 CIE坐标,第四封装件的X坐标变化了 -0.007且其y坐标变化了 -0.004,第五封装件的X坐标变化了 -0.007且其y坐标变化了 -0.004,第六封装件的x坐标变化了 -0.006且其y坐标变化了 -0.005。也就是说,当根据本发明的示例性实施例的发光二极管长期暴露于高湿度环境下时,光强度降低了 3%或更少且色坐标发生微小的变化,从而与相关技术相比确保了相对更高的可靠性。
[0092]根据本发明的示例性实施例,氟化物基磷光体包括具有预定范围的锰(Μη)的活性离子,以在具有充足的光量的同时确保高可靠性。因此,根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件也可以确保充足的光量和高的可靠性。
[0093]图2是根据本发明的第二示例性实施例的发光二极管封装件的剖视图。参照图2,发光二极管封装件包括壳体101、发光二极管芯片102、第一磷光体105、第二磷光体106、第三磷光体107和成型部104。
[0094]发光二极管芯片102、第一磷光体105、第二磷光体106、第三磷光体107和成型部104可以设置在壳体101上。发光二极管芯片102可以设置在壳体101的底表面上,并且壳体101可以设置有通过其将电力输入至发光二极管芯片102的引线端子(未示出)。成型部104容纳第一磷光体105、第二磷光体106和第三磷光体107,并且可以覆盖发光二极管芯片102。
[0095]成型部104可以由具有高硬度的材料制成。具体地,当通过肖氏硬度测量且压头类型可以是D类型时,成型部104的硬度可以具有65至75的测量数值。为了获得高的硬度,成型部104可以由包括硅酮、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)中的至少一种的材料制成。
[0096]成型部104可以利用上述材料以及第一磷光体105、第二磷光体106和第三磷光体107的混合物通过注射成型工艺来形成。此外,成型部104可以利用单独的模具制成然后进行压制或热处理。成型部104可以形成为具有各种形状,诸如凸透镜形状、平板形状(未示出)以及在表面上具有预定粗糙度的形状。根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件具有呈凸透镜形状的成型部104,但成型部104的形状不限于此。
[0097]第一磷光体105可以被发光二极管芯片102激发以发射绿光。第二磷光体106和第三磷光体107可以被发光二极管芯片102激发以发射红光。
[0098]从第一磷光体105发射的绿光的峰值波长可以在从500nm到570nm的范围。第一磷光体105可以发射具有等于或小于35nm的半峰全宽的绿光。第一磷光体105可以包括从由Ba-Al-Mg(BAM)基磷光体、量子点磷光体、硅酸盐基磷光体、β -SiAlON基磷光体、石榴石基磷光体、LSN基磷光体和氟化物基磷光体构成的组中选择的至少一种。氟化物基磷光体可以是具有A2MF6:Mn4+的化学式的磷光体。在上面的化学式中,A可以是L1、Na、K、Ba、Rb、Cs、Mg、Ca、Se和Zn中的一种,M可以是T1、S1、Zr、Sn和Ge中的一种。虽然上面描述了一种磷光体105,但根据本发明的示例性实施例的第一磷光体105的种类不限于此。
[0099]第二磷光体106可以被发光二极管芯片102激发以发射红光。从第二磷光体106发射的红光的峰值波长可以在从610nm至650的范围。第二磷光体106可以包括从量子点磷光体、硫化物基磷光体和氟化物基磷光体构成的组中选择的至少一种。氟化物基磷光体可以是具有A2MF6:Mn4+的化学式的磷光体。在上面的化学式中,A可以是L1、Na、K、Ba、Rb、Cs、Mg、Ca、Se和Zn中的一种,M可以是T1、S1、Zr、Sn和Ge中的一种。
[0100]第三磷光体107可以被发光二极管芯片102激发以发射红光。从第三磷光体107发射的红光的峰值波长与从第二磷光体106发射的红光的峰值波长不同。具体地,从红色磷光体107发射的红光的峰值波长可以在从600nm至670nm的范围内。第三磷光体107可以是氮化物基磷光体。氮化物基磷光体可以包括由化学式MSiN2、MS1NjPM2Si5Ns表示的磷光体中的至少一种,且Μ可以是Ca、Sr、Ba、Zn、Mg和Eu中的一种。第三磷光体107可以具有相对于第二磷光体106的0.]^1:%至10wt%的质量范围,更具体地,第三磷光体可以具有相对于第二磷光体106的1.48*1:%至10wt%的质量范围。
[0101]根据本发明的示例性实施例,当第三磷光体107与第二磷光体106的质量百分比等于或大于至少0.1?丨%时,可以增强磷光体的可靠性。此外,当第三磷光体107与第二磷光体106的质量百分比等于或大于1.48被%时,可以更加增强磷光体的可靠性。此外,当第三磷光体107对于第二磷光体106的质量百分比超过10被%时,从磷光体106和107发射的红光的半峰全宽可以增大到预定值或者更大,从而会降低发光二极管封装件的颜色重现性。因此,根据本发明的示例性实施例,第二磷光体的半峰全宽可以在从大约lnm至10nm的范围,且第三磷光体的半峰全宽可以在大从约70nm至lOOnm的范围。
[0102]根据本发明的不例性实施例,发光二极管封装件包括发射红光的第二磷光体106和第三磷光体107。当第三磷光体107是氮化物基磷光体时,第三磷光体107对热和/或湿气的耐受性强,从而可以增强包括其的磷光体的整体可靠性。因此,即使在发光二极管长期使用后,根据本发明的示例性实施例的发光二极管也可以将CIE色坐标保持在预定范围内。
[0103]在下面,将参照实验示例来描述包括第二磷光体和第三磷光体的根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件。
[0104][实验示例3]
[0105]准备两个样本发光二极管封装件。第一试样为红色磷光体且仅包括第二磷光体106,第二试样为红色磷光体且包括第二磷光体106和第三磷光体107。除了所包括的红色磷光体的种类之外,第一试样和第二试样的所有其它条件相同。
[0106]这里,第二磷光体106是化学式为K2SiF6:Mn4+的氟化物基磷光体。第三磷光体107是化学式为CaSiN2:Eu2+的氮化物基磷光体。第三磷光体107具有相对于第二磷光体106的
2.96被%的质量。每个试样包括绿色磷光体。作为绿色磷光体,使用β-SiAlON基磷光体并且其可以由化学式β-SiAlON:Eu2+来表示。此外,为了激发包括在每个试样中的磷光体,从发光二极管芯片发射的激发光具有440nm至460nm的波长范围。
[0107]对具有上述条件的每个试样执行可靠性测试达1000小时。试样的温度为85°C且输入电流为20mA。
[0108]对于在完成可靠性测试之后的第一 CIE坐标,示出了第一试样的X色坐标变化了 -0.011且y色坐标变化了 +0.002。另一方面,示出了第二试样的x色坐标变化了 -0.007且y色坐标变化了 +0.002。
[0109]S卩,可以理解的是,根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件包括两种红色磷光体,从而与仅包括一种氟化物基磷光体的发光二极管封装件的情况相比,在高温环境下展现出优异的可靠性。
[0110][实验示例4]
[0111]通过改变温度条件和湿度条件同时具有与上述试样相同的试样来执行可靠性测试达1000小时。试样的温度为60°C,相对湿度为90%,输入电流为20mA。
[0112]对于在完成可靠
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